## JURNAL ENVIROTEK
Jurnal Ilmiah Teknik Lingkungan

## PERBANDINGAN RANGKA JEMBATAN TIPE WARREN DAN TIPE PRATT PADA JEMBATAN BRANTAS
Adi Nugroho Santoso 1 , Sumaidi 1
1 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur Email: adinugrohosantoso200@gmail.com

## ABSTRAK
Jembatan  merupakan  fasilitas  penghubung  suatu  wilayah  yang  berfungsi  untuk  fasilitas penunjang  ekonomi  wilayah  tersebut. Jembatan  memiliki  fungsi  krusial  disuatu wilayah untuk  melakukan  aktifitas dan  pekerjaan  sehari-hari  seperti,  perdagangan,  sosial,  politik &  lain  sebagainya.  Di  Jawa  Timur,  tipe  rangka  yang  digunakan  banyak  menggunakan rangka tipe Warren, sehingga diperlukan perbandingan analisis dengan tipe jembatan lain untuk  menentukan tipe jembatan  yang  paling  efisien.  Pada  analisis ini  dipakai jembatan tipe Pratt .  Analisis  ini  bertujuan  untuk  membandingkan  rasio  kekuatan  terhadap  berat struktur  total.  Dari  output  analisis  didapat  dalam  Jembatan  tipe Warren rasio  kekuatan terhadap  berat  struktur  adalah  3,417  sedangkan  jembatan  tipe Pratt mempunyai  rasio kekuatan  terhadap  berat  struktur  adalah  3,358.  Besar  defleksi  yang  terjadi  pada  struktur rangka  Warren  adalah  sebesar  -0.0528  lebih  kecil  daripada  jembatan  tipe Pratt yaitu  - 0.0571.  Berat  dari  struktur  jembatan  tipe  Warren  memiliki  berat  sebesar  18042,4  kg, sedangkan jembatan tipe Pratt sebesar 19023 kg. Berdasarkan hasil analisis yang didapat, maka ditunjukkan bahwa rasio kekuatan dan berat struktur jembatan tipe Warren adalah 3,417 dan tipe Pratt sebesar 3,358.
Kata kunci: Defleksi, Jembatan, Rangka Pratt, Rangka Warren

## ABSTRACT
A bridge is a connecting facility for an area that functions as a supporting facility for the economy of the region. Bridges have a crucial function in an area to carry out activities and daily work such as trade, social, political and so on. In East Java, the type of truss used  mostly  uses  Warren  type  trusses,  so  a  comparison  analysis  with  other  types  of bridges is needed to determine the most efficient type of bridge. In this analysis the Pratt type bridge is used. This analysis aims to compare the ratio of strength to total structure weight.  From  the  output  analysis,  it  is  that  the  Warren  type  bridge  the  ratio  of  the structure  is  3,417,  while  the  Pratt  type  bridge  has  a  ratio  of  strength  to  weight  of  the structure  is  3,358.  The  deflection  that  occurs  in  the  Warren  truss  structure  is  -0.0528 smaller than the Pratt type bridge which is -0.0571. The weight of the Warren type bridge structure  weighs  18042.4  kg,  while  the  Pratt  type  bridge  is  19023  kg.  Based  on  the analysis  results  obtained,  it  is  shown  that  the  ratio  of  the  strength  and  weight  of  the Warren type bridge structure is 3,417 and the Pratt type is 3,358.
Keywords: Bridge, Deflection, Pratt-type, Warren-type

## PENDAHULUAN
Akses          jalan          yang          baik          dan terhubung  satu  sama  lain  merupakan  faktor pendukung     kemajuan ekonomi suatu daerah. Permintaan  akses  jalan  yang  memadai  akan semakin meningkat sejalan dengan pertumbuhan ekonomi yang semakin meningkat  pula  (Veen,  1995).  Jembatan merupakan  infrastruktur  yang  menghubungkan suatu  daerah  yang  terpisah,  terutama  pada lokasi-lokasi   yang terpisah oleh jalan, sungai, lembah,  dan  laut  (Supriyadi,  2007).  Jembatan Brantas  Mojokerto  menghubungkan  Desa Nambangan  dengan  Desa  Ngrame,  selain sebagian akses penghubung antar desa jembatan  ini  juga  merupakan  akses  utama penghubung  Kab.  Sidoarjo  dengan  Kab. Mojokerto. Jembatan Brantas  terdiri  dari  dua jembatan    yakni  Jembatan    Brantas    lama disebelah    Timur  dan  Jembatan  Brantas  baru disebelah  Barat.  Jembatan  Brantas  merupakan jembatan  rangka  baja  yang  memiliki  panjang 230 m dengan bentar antar segmen sepanjang 5 m. Jembatan Brantas terdiri atas dua jalur jalan raya  yang  terdiri  dari  dua  lajur  lalu  lintas.Tipe jembatan  juga  mempengaruhi  kekuatan    dari jenis    jembatan  itu  sendiri,  Jembatan  Brantas menggunakan tipe jembatan jenis Warren. Tipe ini  digunakan  pada  jembatan  lama  dan  juga jembatan  baru.  Tujuan  dari  penelitian  ini adalah  redesign  rangka  Jembatan  Brantas  dari tipe Warren menjadi  tipe Pratt dengan membandingkan hasil analisis lendutan jembatan  tipe Warren dengan  jembatan  tipe Pratt dengan menggunakan software SAP2000. Selanjutnya,  hasil  analisis  lendutan  jembatan tipe Warren dengan  jembatan  tipe Pratt digunakan  untuk  menentukan  rasio  kekuatan dan berat antara kedua jenis struktur tersebut.
Batasan  permasalahan  dari  penelitian  ini adalah Redesign yang dilakukan pada penelitian  ini  terbatas  pada  perubahan  tipe rangka  tanpa  merubah  profil  baja  yang digunakan. Batasan kedua yaitu tidak memperhitungkan faktor RAB (Rencana Anggaran Biaya). Batasan ketiga pada penelitian  ini  adalah  tidak  memperhitungkan struktur bawah jembatan dan tidak memperhitungkan faktor tanah pada lokasi.
Manfaat  dari  penelitian  ini  adalah mengetahui  efisiensi  tipe Warren apabila dibandingkan dengan tipe Pratt yang digunakan. manfaat lainnya adalah memberikan
gambaran  bagi  perancang  dalam  menentukan tipe jembatan yang lebih baik.
Jembatan  adalah  infrastruktur  yang digunakan  untuk  menghubungkan  jalan  yang dipisahkan oleh elemen atau media lain. media ini  pada  umumnya  merupakan  perairan  atau lalu  lintas (Viaduct) .  Jembatan  rangka  baja secara  umum  dapat  diartikan  sebagai  rangka jembatan yang batang – batang nya disambung dengan  sambungan  baut/las  dan  pelat  buhul. (Tonias, 1994). Suatu bangunan jembatan pada umumnya  terdiri  dari  6  bagian  pokok,  yaitu: Bangunan  atas,  landasan,  bangunan  bawah, pondasi,  oprit,  Bangunan  pengaman  jembatan (T-02-2005, 2005).
Menurut  (Veen,  1995)  struktur  atas jembatan  adalah  struktur  dalam  jembatan  yang berfungsi  sebagai  penerima  beban  penutup jalan  raya  dan  beban  lalu  lintas  yang  bekerja diatasnya.  Beban  tersebut  ditopang  oleh  pelat jembatan  lalu  beban  tersebut  dibagi  ke  gelagar memanjang  dan  melintang  yang  selanjutnya diterima  oleh  bangunan  bawah  jembatan. Bagian jembatan terdiri dari balok, Rangka,atau sistem  struktur  jembatan  lainnya.    (Manu, 1995)
Klasifikasi jembatan
ditentukan berdasarkan  kegunaan  dan  jenis  materialnya. (Setiawan, 2008)
a. Berdasarkan  Kegunaan:  Jembatan  untuk  rel kereta api, jembatan penyebrangan, jembatan  lalu  lintas,  dan  jembatan  pejalan kaki (Tonias, 1994).
b. Berdasarkan  Bahan  Pembentuk:  Jembatan beton  bertulang,  jembatan  baja,  jembatan kayu,  dan  jembatan  beton  prategang. (Tonias, 1994).
Jenis struktur jembatan dibedakan menjadi:
a. Jembatan  Lengkung-Batu  (Stone  Arch Bridge)
b. Jembatan  Rangka:  Jembatan  rangka  adalah tipe  jembatan  yang  telah  digunakan  sejak dahulu  kala,  karena  memiliki  daya  tahan yang cukup tinggi dan pengerjaannya dinilai lebih  mudah  dibandingkan  tipe  jembatan lainnya.  Sistem  jembatan  rangka  adalah kumpulan  batang  –  batang  baja  yang dibentuk hingga membentuk segitiga (Rangka  batang)  dan  disatukan  dengan sambungan  pelat  buhul  disetiap  titik buhulnya. beberapa tipe jembatan yang telah ditemukan  adalah  jembatan  tipe  Warren,

## PERBANDINGAN RANGKA JEMBATAN TIPE WARREN DAN TIPE PRATT PADA JEMBATAN BRANTAS (ADI NUGROHO SANTOSO DAN SUMAIDI)
Pratt, Howe, Parker, dll. Di Jawa timur, tipe jembatan  ini  sangat  umum  digunakan. Contoh  jembatan  tipe  rangka  adalah jembatan Brantas.
c. Jembatan  Gantung:  Jembatan  dibangun dengan mengandalkan gantung yang memiliki  keuntungan  bentang  yang  sangat panjang.
d. Jembatan  Beton:  Beton  telah  menjadi  suatu bahan  konstruksi  yang  sangat  efisien  di Konstruksi.  Dengan  kemajuan  teknologi terkini,  beton  dapat  memungkinkan  untuk mencapai  bentang  yang  panjang  dan memiliki  durabilitas  yang  tinggi.  (BMS, 1992).
e. Jembatan Cable  Stayed :  Jembatan Cable Stayed adalah jenis jembatan yang mengandalkan Cable sebagai  penopang utamanya. Jembatan ini memiliki keunggulan  yaitu  dapat  digunakan  untuk bentang  yang  panjang.  Tipe  jembatan  ini memiliki  kelemahan  yaitu  membutuhkan biaya yang cukup mahal dan pengerjaannya yang cukup sulit.
Tipe  jembatan Warren pada  awalnya ditemukan oleh James Warren pada tahun 1848 di  Inggris.  ciri  –  ciri  dari  Jembatan  rangka batang  tipe  warren  ini  adalah  sistem  struktur rangka  batang  tidak  memiliki  batang  vertikal sehingga batang yang bekerja pada tipe rangka batang  ini  terdiri  dari  batang  diagonal berbentuk  segitiga  sama  sisi  dan  segitiga  sama kaki dan batang horizontal sebagai penghubung antar  batang  diagonal.  Ciri  ciri  dalam  analisa struktur  rangka  jembatan  tipe  Warren  adalah batang diagonal menerima gaya tekan (Compression) dan gaya tarik (Tension) (Veen, 1995).
Tipe  jembatan  rangka  batang  tipe  Pratt pertama kali ditemukan oleh Thomas Pratt pada tahun  1844.  ciri  ciri  Jembatan  ini  adalah  batan diagonal yang mengarah ke bawah dan bertemu pada  titik  tengah  batang  jembatan  bagian bawah.
Menurut,     Bridge  Management    System (BMS)    1992,  Standar    Pembebanan    untuk Jembatan    (RSNI  T-02-2005),  Pedoman Perencanaan      Pembebanan      Jembatan      Jalan Raya (PPJJR) 1987, dan Dasar-dasar Perencanaan  Jembatan  Beton  Bertulang. jenis beban yang harus dimasukkan dalam merencanakan  suatu  struktur  jembatan  adalah
beban  lalu  lintas,  beban  jalan  raya  (Beban Primer),  gaya  rem,  beban  angin  dan  gaya gempa.  Beban  primer  pada  jembatan  meliputi (PPJJR, 1987):
a. Beban  mati:  Beban    mati    adalah    beban yang  terdiri  atas  berat  sendiri  komponen struktur  jembatan  baik  komponen  struktur jembatan  atas  dan  bawah,  termasuk  dengan ornamen  tambahan  jembatan  yang  juga bekerja diatas jembatan. Menurut SNI 1727: 2013  Beban  mati  adalah  beban  yang  terdiri dari  beban  sendiri  struktural  jembatan  dan beban tambahan yang terdiri dari beban non struktural  jembatan  dan  ornamen  tambahan jembatan. (SNI 1727:2013, 2013).
b. Beban  hidup  adalah  beban  yang  berasal dari  beban  kendaraan  yang  bergerak  dan bekerja  di  atas  jembatan.  Beban  hidup jembatan  terdiri  atas  beban  mobil,  beban truk,  dan  beban  sepeda.  “Beban  lajur  D bekerja  pada  seluruh  lebar  jalur  kendaraan dan  menimbulkan  pengaruh  pada  jembatan yang  ekuivalen  dengan  suatu  iring-iringan kendaraan  yang  sebenarnya.  Jumlah  total beban  lajur  “D”  yang  bekerja  tergantung pada lebar jalur kendaraan itu sendiri.Beban lajur  “D”  terbagi  dua  yaitu  beban  tersebar merata  (BTR)  “q”  dan  beban  garis  terpusat (BGT) p”. (BMS, 1992).
c. Menurut BMS, 1992 “Gaya-gaya horizontal pada arah memanjang jembatan,yang diakibatkan  oleh  gaya  rem,  harus  dihitung berdasarkan  lajur  yang  bekerja  di  jembatan tersebut. Gaya ini dihitung berdasarkan gaya rem  sebesar  5%  dari  beban  lajur  D  yang dianggap  ada  pada  semua  jalur  lalu  lintas, dan  tanpa  dikalikan  dengan  faktor  beban dinamis  dan  dalam  satu  jurusan”  (BMS, 1992).
d. Menurut  BMS,  1992  “Gaya  yang  terjadi akibat angin horizontal dihitung berdasarkan kecepatan angin yang disesuaikan dengan SNI 1727 : 2012. Angin bekerja  dengan  membagi  beban  secara merata  pada  gelagar  dan  rangka  bangunan atas jembatan. Jika terdapat beban lalu lintas maka  perlu  diperhitungkan  berdasarkan lajur lalu lintas” (BMS, 1992).
e. Beban  gempa  dalam  perencanaan  jembatan dihitung  berdasarkan  pedoman  perencanaan gempa  SNI  1726:2016  dengan  metode Respons  spektrum  daerah  Jawa  Timur. (BMS, 1992).

## METODE PENELITIAN
Tahapan  pengerjaan  pada  penelitian ditampilkan pada bagan alir dibawah ini:
Gambar-1: Bagan Alir Penelitian
Gambar-2: Data Penelitian
Berdasarkan  bagan  alir  diatas,  maka penelitian  ini  diawali  dengan  kegiatan  survey jembatan  yang  dilakukan  di  Jembatan  Brantas di Mojokerto. Selanjutnya, dilakukan pengumpulan  data  primer  yang  terdiri  dari panjangn jembatan, lebar jembatan, profil yang digunakan  pada  jembatan,  ukuran  kerb  dan trotoar.  Selanjutnya,  dilakukan  analisa  struktur dengan  SAP2000  untuk  menghitung  besar lendutan  struktur  jembatan  yang  ditinjau  serta menghitung  rasio  gaya  geser  nominal  terfaktor > gaya ultimit yang diterima jembatan. Apabila terdapat  rasio  gaya  geser  nominal  terfaktor  vs gaya ultimit < 1 maka, perlu dilakukan tinjauan ulang  terkait  profil  struktur  yang  digunakan.
Selanjutnya, dilakukan perbandingan berat total struktur  dan  besar  lendutan  pada  kedua  tipe struktur  sehingga  dapat  diketahui  besar  rasio kekakuan vs berat struktur.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Data      primer      didapat      dari      hasil survey  lapangan,    berikut    data    umum    yang dari Jembatan Brantas:
Gambar-3: Tampak Jembatan
Gambar-4: Potongan Jembatan
Gambar-5: Potongan Melintang Jembatan
Gambar-6: Ikatan Angin Atas
Gambar-7: Ikatan Angin Bawah

## PERBANDINGAN RANGKA JEMBATAN TIPE WARREN DAN TIPE PRATT PADA JEMBATAN BRANTAS (ADI NUGROHO SANTOSO DAN SUMAIDI)
Perhitungan beban pada rangka jembatan terdiri  atas  beban  sendiri  struktur  jembatan  itu sendiri,  serta  muatan  gravitasi  yang  bekerja pada struktur tersebut.
a. Berat Sendiri Rangka: Berat Rangka = 7850 x A x L b. Berat Aspal + Pelat: Berat  Aspal  =  22  kN/m3  x  0,05  m  =  1,1 kN/m2 Berat  Pelat  =  24  kN/m3x  0,20  m  =  4,8 kN/m2 c. Beban pada Gelagar Memanjang: Berat Sendiri = 24,8 kg/m = 0,248kN/m Berat  Aspal  +  Pelat  =  5,9  kN/m  x  0,8  m  = 4,72 kN/m d. Beban Pada Gelagar Melintang: Berat Sendiri = 166 kg/m = 1,66 kN/m
e. Reaksi Balok Memanjang = 4,968 kN/m x 5 m = 24,84 kN : 0,8 = 31,05 kN/m
f. Beban Pada Struktur Utama Berat Sendiri = 7850 x A x L
g. Reaksi  Balok  Melintang  =  32,71  kN/m  x (9,2/2) = 150,466 kN
Beban  yang  ditinjau  pada  rangka jembatan  ini  terdiri  atas  beban  gravitasi  mati yang  bekerja  pada  struktur  jembatan.  Beban diinput  pada  setiap  titik  buhul  rangka  yang sesuai  dengan  teori  rangka  jembatan  yaitu beban  yang  bekerja  harus  bekerja  pada  titik buhul. Jembatan rangka yang dianalisa diambil satu segmen  dari  masing-masing  tipe dengan  bentang    jembatan    sepanjang    45    m, untuk  dianalisis  menggunakan  SAP2000.  Pada gambar  dibawah  ini,  perletakkan  struktur diidealisasikan  sebagai  perletakkan  sendi/rol karena  perletakkan  yang  digunakan  mampu berotasi. Pada idealisasi struktur Pratt, dilakukan  modifikasi  struktur  ditengah  yaitu pertambahan  rangka  sebagai  perkuatan  dan penyeimbang geometri struktur.
Gambar-8: Analisa SAP200 Tipe Warren
Gambar-9: Analisa SAP2000 Tipe Pratt
Gambar-10: Analisa SAP200 Tipe Warren
Gambar-11: Analisa Lendutan SAP2000 pada tipe Pratt
Berdasarkan  analisa  yang  dilakukan  di SAP2000,  menghasilkan  output  struktur  yang menunjukkan  bahwa  setiap  rasio  perbandingan gaya aksial ultimit / gaya aksial nominal kurang dari  1  sehingga,  menghasilkan  struktur  yang aman  dan  telah  mencukupi  dalam  menahan beban  yang  bekerja  diatasnya  sesuai  peraturan SNI 1729 – 2012 dan SNI 1727 - 2015.

## KESIMPULAN
Hasil  analisis  dari  perhitungan  dan pengolahan  menggunakan  software  SAP200 dapat    ditarik    kesimpulan    untuk    menjawab
rumusan    masalah,    berikut    kesimpulan    dari hasil analisis struktur rangka Jembatan Brantas: 1. Hasil analisis
struktur jembatan menggunakan    SAP2000      menunjukkan nilai    lendutam    terbesar    pada    jembatan tipe  Warrensebesar  -0,052802  terletak  pada segmen S15, sedangkan pada jembatan  tipe Pratt  sebesar  -0,057179  terletak  pada segmen S81.
2. Hasil    analisis    menunjukkan    total    berat jembatan  tipe Warren sebesar  180,424 kN dan  berat  total  jembatan  tipe Pratt sebesar 192,03  kN.  Rasio  kekuatan  dan berat  dari masing-masing    tipe    jembatan  yaitu  3,417 untuk  tipe  Warren  dan  3,358  untuk    tipe Pratt,    hasil    perbandingan    ini  bertujuan sebagai referensi dalam perencanaan konstruksi  jembatan  yang  ekonomis  dan efisien.

## DAFTAR PUSTAKA
BMS.  (1992). Bridge  Management  System. Jakarta: Dirjen Bina Marga DPU RI. Manu, A. I. (1995). Dasar-Dasar Perencanaan Jembatan Beton Bertulang. Jakarta: PT Mediatama Saptakarya. PPJJR.  (1987). Perencanaan  Pembebanan Jembatan Jalan
Raya.
Jakarta:
Yayasan Badan Penerbit PU. Setiawan,  A.  (2008). Perencanaan  Struktur Baja  dengan  Metode  LRFD  (Sesuai SNI  03-1729-2002). Jakarta:  Penerbit Erlangga.
SNI 1726:2019. (2019). Tata Cara Perencanaan  Ketahanan  Gempa  untuk
Struktur  Bangunan  Gedung  dan  Non
Gedung. Jakarta:  Badan  Standarisasi Nasional. SNI 1727:2013. (2013). Beban Minimum untuk
Perancangan  Bangunan  Gedung  dan Struktur Lain. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
Supriyadi,  B.  (2007). Jembatan. Yogyakarta: Beta Offset. T-02-2005,  R.  (2005). Standar  Pembebanan untuk  Jembatan. Jakarta:  Balitbang Departemen Pekerjaan Umum. Tonias,  D.  (1994). Bridge  Engineering  :
Design, Rehabilitation,
and
Maintenance  of  Modern  Highway
Bridge. McGraw-Hill, Inc. Veen,  V.  D.  (1995). Jembatan. Jakarta:  PT Pradnya Paramita.